ELECTROCARDIOGRAFIA Definiţia, utilitatea şi geneza electocardiogramei

Transcript

1 ELECTROCARDIOGRAFIA Definiţia, utilitatea şi geneza electocardiogramei Ca şi alte ţesuturi, miocardul generează un câmp electric (variaţii de potenţial electric) care se propagă până la suprafaţa pielii. De aici, câmpul electric poate fi înregistrat prin plasarea unor electrozi în anumite puncte ale corpului uman. Graficul care rezultă din această înregistrare se numeşte electrocardiogramă (ECG) Electrocardiograma reprezintă înregistrarea grafică a variaţiilor de potenţial electric care iau naştere în timpul activităţii cardiace. ECG reprezintă o investigaţie de bază pentru orice pacient care se adresează medicului sau pentru screening-ul stării de sănătate şi oferă informaţii valoroase despre modul în care funcţionează inima. O electrocardiograma oferă informaţii despre: Ritmul inimii Originea impulsului şi propagarea (conducerea) acestuia prin masa miocardului Mărimea cavităţilor cordului Poziţia inimii Extensia şi localizarea unui infarct acut de miocard (IMA) Efectele modificării concentraţiei electroliţilor asupra proprietăţilor miocardului Efectele unor medicamente asupra activităţii cordului Funcţionarea unui pace-maker artificial implantat unui pacient NU oferă date despre contractilitatea miocardului şi despre funcţia de pompă. Aceste informaţii se pot obţine prin cateterism cardiac sau prin ecocardiografie Reprezintă standardul de aur pentru diagnosticul tulburărilor de ritm şi de conducere Bazele teoretice şi practice ale ECG au fost puse de Einthoven, care a luat premiul Nobel pentru acest lucru. În elaborarea teoriilor sale, el a plecat de la următoarele premise: cordul este un dipol; cordul este situat în centrul toracelui, iar acesta este situat în centrul corpului; toracele este sferic; articulaţiile radio-carpiene şi tibio-tarsiene sunt echidistante faţă de cord; rezistenţele electrice ale ţesuturilor sunt egale în orice direcţie. Dintre acestea, singura premisă adevărată, exactă, este aceea că inima este un dipol, suficientă totuşi, pentru a putea explica formarea undelor ECG. Pentru înţelegerea bazelor teoretice ale ECG este necesară cunoaşterea proceselor electrofiziologice care determină geneza potenţialului de acţiune şi conducerea impulsurilor în peretele cardiac. De aceea, trebuie să revedeţi fenomenul electric de la nivelul cordului, din cursul predat, sau din cărţile recomandate la bibliografie!. 1

2 Geneza electrocardiogramei Pentru a înţelege geneza undelor ECG, amplitudinea şi durata acestora este important să fie cunoscute şi înţelese câteva teorii şi principii preluate din fizică şi matematică. Este vorba despre teoria dipolului, teoria vectorială şi cea a unghiului solid. 1. Teoria dipolului constituie un mod extrem de simplu de a explica fenomenele electrice cardiace. Prin dipol se înţelege un cuplu de sarcini electrice: una pozitivă şi alta negativă. Această teorie a fost enunţată de Waller şi Craib şi compară câmpul electric creat de un dipol artificial într-un mediu conductor, cu câmpul electric generat de miocard. La nivelul ţesutului miocardic, excitaţia este iniţiată într-un punct, în condiţii fiziologice în nodulul sino-atrial şi se propagă cu rapiditate de la o celulă la alta. Porţiunea din miocard activată sau depolarizată devine electronegativă, iar cea neactivată, aflată încă în repaus rămâne electropozitivă, creânduse astfel un dipol care se propagă pe masură ce se desfăşoară ciclul cardiac. Figura X.1. Câmpul electric creat de un dipol artificial. Curba de profil a dipolului. (după P. Dumitru,1985, modificat). Diferenţele de potenţial în câmpul electric creat sunt mai mari în apropierea polilor dipolului şi scad pe măsură ce ne îndepărtăm de ei. La egală distanţă între cei doi poli ai dipolului, diferenţa de potenţial este neglijabilă, iar în electrocardiografie se consideră a fi 0 (linia de 0 zero potenţial). Linia imaginară care trece prin cei doi poli se numeşte axa dipolului. Pe ea înregistrăm cele mai ample diferenţe de potenţial, de un sens sau altul, după semnul plus sau minus al celor doi poli (figura X.1.). Se observă că un electrod plasat în câmpul (polul) pozitiv va înregistra o undă pozitivă, iar cel plasat în campul (polul) negativ, o undă negativă, a cărei amplitudine scade pe măsură ce ne îndepărtăm de polul respectiv. Prin comparaţie, dacă se reduce activitatea electrică a inimii la numai două sarcini (una pozitivă şi alta negativă) deci, un dipol, acesta se mişcă, se deplasează în torace odată cu depolarizarea progresivă a miocardului, în faţa unor electrozi exploratori plasaţi în puncte fixe. Dipolul electric se formează între segmentul depolarizat (negativ) şi cel aflat în repaus (pozitiv). Se observă că, dacă plasăm 2 electrozi cuplaţi la un galvanaometru pe suprafaţa unei fibre miocardice aflată în depolarizare, aceştia vor înregistra o diferenţă de potenţial de sens pozitiv, care se va inscrie pe un traseu ECG ca o undă pozitivă (condiţia A pe imagine). Dacă fibra miocardică este complet depolarizată sau complet repolarizată, cei 2 electrozi nu vor înregistra nicio diferenţă de potenţial. Pe ECG se va înscrie o linie izoelectrică (care 2 Figura X.2. Înregistrarea diferenţei de potenţial la nivelul unei fibre miocardiace unice. (După Guyton and Hall, 2006, modificată).

3 exprimă situaţia de 0 potenţial) sau deflexiunea coboară către linia izoelectrică (condiţia B). 2. Teoria vectorială Un dipol poate fi reprezentat printr-un vector, orientat dinspre zona electronegativă înspre zona electropozitivă şi având o mărime determinată de diferenţa de potenţial dintre cei doi poli ai dipolului. Există vectori cardiaci care corespund dipolului unei fibre miocardice, numiţi vectori elementari, alţii sunt vectorii instantanei, care reprezintă grafic însumarea unor vectori elementari dintr-un anumit moment, din timpul activităţii cardiace. Toţi aceşti vectori, se supun legilor matematice putând fi însumaţi, deplasaţi sau măsuraţi, prin proiecţiile lor ortogonale pe anumite axe, numite derivaţii ECG sau conduceri ECG. Un vector, este caracterizat de modul (mărime), punct de aplicare, direcţie şi sens. Fiind expresia grafică a unor forţe, vectorii se pot însuma, astfel: doi vectori de sens contrar şi de mărimi diferite se însumează algebric (scăzând vectorul mai mic din cel mai mare), rezultanta având sensul vectorului mai mare (fig. X.3.a); doi vectori egali, dar de sens opus, prin însumare se anulează, rezultanta fiind zero (fig. X.3.b); doi vectori cu punct de origine comun, dar cu direcţii diferite, se însumează după regula paralelogramului forţelor, construit prin ducerea din capetele lor a unor paralele la vectori. Diagonala paralelogramului astfel format reprezentă rezultanta R (fig. X.4. a, b). Fig. X.3. Compunerea a doi vectori coliniari, de direcţii opuse a) de mărime diferită; b) de mărime egală. În consecinţă, orice modificare a unui vector elementar (adică a procesului de depolarizare a unei fibre miocardice) va afecta şi vectorul instantaneu. Diferenţa de potenţial dintre două puncte, în câmpul creat de un dipol electric, este proporţională cu proiecţia momentului dipolar pe acea direcţie. Astfel, fluctuaţiile de potenţial care apar între diverse puncte (în cazul EKG între punctele de aplicare ale electrozilor) de măsură sunt în directă legătură cu variaţiile (direcţie şi modul) ale vectorului dipol electric. 3 Fig. X.4. Exemple de compunere a vectorilor. a) aplicarea regulii paralelogramului pentru doi vectori; b) compunerea a patru vectori de direcţii diferite; c) compunerea a doi vectori ce nu au origine comună.

4 Înregistrarea vectorilor instantanei de depolarizare şi repolarizare în spaţiu reprezintă o vectocardiogramă. Prin unirea vârfurilor vectorilor multipli instantanei, în spaţiu, se obţine o buclă spaţială de vectocardiografie. Proiecţia desfăşurată a acestei bucle, în funcţie de timp, pe o dreaptă din corpul omenesc, corespunzătoare unei derivaţii, reprezintă electrocardiograma (ECG) înregistrată în aceea derivaţie. Inima, organ cu fibre musculare orientate în toate sensurile, cu pereţi inegali şi diferit orientaţi în spaţiu, aflat permanent în activare (depolarizare) sau repolarizare, într-o anumită succesiune şi nu simultan, va genera o multitudine de vectori care, însumaţi, vor da câţiva vectori rezultanţi. La formarea ECG participă vectorii finali: de depolarizare atrială; de depolarizare septală; de depolarizare ventriculară şi de repolarizare ventriculară. Aceştia vor fi exploraţi prin ECG. Figura X5. Vectorul rezultant al depolarizarii ventriculare: este orientat de sus în jos şi de la dreapta la stânga. Urmareşte axul anatomic, longitudinal al cordului. Teoria vectorială ne ajută să înţelegem relaţia dintre unde şi derivaţiile ECG, precum şi amplitudinea şi sensul undelor. 3. Teoria unghiului solid Unghiul solid este o noţiune matematică utilizată în ECG, pentru a ajuta înţelegerea mai bună a reprezentării fenomenelor electrice în conducerile unipolare, toracice. Figura X.6. Unghiul solid (după Kleinerman, 1968). În punctul E, unghiul solid este mai mic decât cel determinat din E, deci unda înregistrată din E va avea o amplitudine mai mică decât cea din E. Semnalul cules dintr-o anumită regiune este invers proporţional cu pătratul distanţei de la sursă la electrod). Relaţia de definiţie este: S Ω = 2 r unde Ω este unghiul solid, S este suprafaţa considerată, iar r distanţa dintre punctul de observaţie şi suprafaţa explorată. 4

5 Presupunem o suprafaţă S explorată dintr-un punct E care este centrul unei sfere. Suprafaţa tăiată din sferă de conul unei suprafeţe "S" este unghiul solid, conceput în spaţiu, deci tridimensional. Potenţialul electric cules din E are sensul polarităţii feţei care este orientată spre E (de exemplu: dacă E este orientat spre faţa pozitivă, se va înregistra un potenţial electric pozitiv, adică unde pozitive). Amplitudinea potenţialului înregistrat din E, va fi cu atât mai mare cu cât unghiul solid va fi mai mare. Cu cât punctul E din care explorăm suprafaţa S este mai aproape de S (punctul E 1 ), cu atât unghiul solid va mai mare şi invers, cu cât punctul E va fi mai îndepărtat de S (punctul E 2 ), unghiul solid va fi mai mic, deci amplitudinea undei va fi mai mică (figura X.6). Acestă teorie ne ajută să înţelegem modul în care, electrozii plasaţi pe torace privesc inima. Prin electrozii aşezaţi pe torace în dreapta sau stânga inimii, se explorează două mase miocardice (dreapta mai mică şi stânga mai mare) ale căror suprafeţe endocardice au o polaritate diferită faţă de cele epicardice. Derivaţiile ECG Câmpul electric produs de inimă, poate fi înregistrat prin plasarea unor electrozi în diferite puncte ale corpului: pe membre şi pe torace. Din aceste puncte, electrozii ECG privesc inima din unghiuri diferite şi traduc activitatea electrică a inimii în unde care se înregistrează pe o hârtie specială. Linia imaginară de-a lungul căreia se înregistrează diferenţa de potenţial dintre 2 electrozi plasaţi în puncte diferite se numeşte derivaţie. Din punct de vedere grafic, fiecărei derivaţii îi corespunde un ax, căruia i se atribuie convenţional un sens. Axul unei derivaţii sau linia derivaţiei este o dreaptă care uneşte cele 2 puncte de înregistrare. Orice derivaţie are un sens pozitiv şi unul negativ. Axul unei derivaţii unipolare este dreapta care uneşte punctul de plasare al electrodului explorator cu centrul electric al inimii, acesta fiind situat în centrul de greutate al masei miocardului. Anatomic, acesta se găseşte plasat lateral dreapta de centrul cavităţii ventriculului stâng. Derivaţiile ECG sunt standardizate şi sunt grupate în sisteme de derivaţii. În practică se folosesc în mod curent 3 sisteme de derivaţii: derivaţiile standard, bipolare, notate DI, DII, DIII; derivaţiile unipolare ale membrelor, notate cu avr, avl şi avf; derivaţiile unipolare toracice sau precordiale, notate de la V1.la V6. După numărul electrozilor exploratori utilizaţi, în ECG se disting: derivaţii bipolare, în care ambii electrozi sunt exploratori (culeg diferenţa de potenţial) şi derivaţii unipolare, în care doar un electrod este explorator. După planul în care sunt plasaţi electrozii, cele 3 sisteme sunt grupate: v În plan frontal: o 3 derivaţii bipolare standard, (DS) ale membrelor (DI, DII şi DIII) o 3 derivaţii unipolare ale membrelor (DUM) (avr, avl şi avf) v În plan orizontal se utilizează, cel mai frecvent tot 6 derivaţii. Se numesc derivaţii unipolare precordiale sau toracice şi se notează cu V1, V2, V3, V4, V5 şi V6. 5

6 standardizate. ü Electrozii pentru derivaţiile membrelor se plasează pe membrele superioare deasupra articulaţiei pumnului, iar pe membrele inferioare deasupra gleznei, evitându-se planul osos (fig. X7). ü În caz de amputaţii electrozii se plasează cât mai aproape de torace, la originea membrului respectiv. ü În total pe membre se plasează 4 electrozi: doi pe membrele superioare şi doi pe picioare. Piciorul drept este folosit pentru împământare (potenţial constant). ü Cei 6 electrozi precordiali se plasează pe torace în puncte Figura X7. Înregistrarea unei electrocardiograme. Se vizualizează modul de plasare al electrozilor. Aceştia sunt conectaţi de aparatul propriu-zis prin fire conductoare (cabluri) 1. Derivaţiile standard. Sunt derivaţii bipolare ale membrelor, imaginate de W. Einthoven, care explorează activitatea inimii în planul frontal. În aceste derivaţii, electrozii sunt plasaţi în 3 puncte: membrul superior drept (braţ drept: BD); electrodul plasat în acest punct se leagă întotdeauna la borna negativă a galvanometrului; membrul superior stâng (braţ stâng: BS); electrodul plasat aici se poate leaga la borna pozitivă sau negativă a galvanometrului, în funcţie de derivaţie; membrul inferior stâng (picior stâng: PS) care se leagă întodeauna la borna pozitivă a galvanometrului. 6

7 Cele 3 derivaţii explorează activitatea electrică a cordului prin două puncte situate la egală distanţă faţă de cord, un electrod legându-se la polul negativ, celălalt electrod la polul pozitiv al galvanometrului. Cele 3 derivaţii se construiesc conform schemei de mai jos: Derivaţia I: BD (-) BS (+); Derivaţia II: BD (-) PS (+); Derivaţia III: BS (-) PS (+). Conform acestei scheme construite de Einthoven, suma amplitudinii undelor obţinute în DI şi DIII = DII (DI + DIII = D II). Linia derivaţiei bipolare este o linie imaginară care uneşte cei doi electrozi exploratori. Figura X.8. Derivaţiile bipolare ale membrelor formează un triunghi echilateral, numit triunghiul lui Einthoven (după Bensen, 1992) Cele trei linii delimitează un triunghi echilateral (Einthoven), în centrul căruia se găseşte inima. Fiecare latură a triunghiurilor are o jumătate negativă şi una pozitivă, în legătură cu sensul polarităţii derivaţiei respective (vezi figura de sus şi X8). 2. Derivaţiile unipolare au un singur electrod explorator, iar cel de-al 2-lea este indiferent. Reguli generale de formare a derivaţiilor unipolare: electrodul explorator se leagă întotdeauna la borna pozitivă a galvanometrului electrodul indiferent se leagă la borna negativă şi este plasat la distanţă faţă de cord, cât mai la periferia câmpului electric. Derivaţiile unipolare sunt: unipolare ale membrelor şi precordiale sau toracice Derivaţiile unipolare ale membrelor. Aceste derivaţii culeg diferenţele de potenţial în plan frontal. Pentru formarea electrodului indiferent, Wilson a luat drept bază teoretică legea I a lui Kirchoff, conform căreia suma algebrică a intensităţilor curenţilor dintr-un nod de circuit este egală cu zero. Pentru a simula nodul, Wilson a construit o bornă centrală, din conductorii membrelor neexplorate şi apoi a făcut legătura acesteia la polul negativ al galvanometrului. Se consideră că, la nivelul bornei centrale, potenţialul electric este apropiat de zero. Reguli de formare: electrodul explorator este plasat pe rând pe braţul drept (R), pe bratul stâng (L) şi pe piciorul stâng (F) şi se leagă intotdeauna la borna pozitivă a galvanometrului; electrodul indiferent este plasat în borna centrală, unde potenţialul electric este apropiat de zero şi se formează prin unirea membrelor neexplorate în acea derivaţie şi scurtcircuitarea membrului explorat (fig. X.9). Orice derivaţie unipolară care utilizează borna centrală pentru electrodul indiferent este notată cu V. Deci, derivatiile unipolare ale membrelor sunt: VR, VL, VF. Deoarece derivaţiile unipolare ale membrelor sunt amplificate (potenţialele culese sunt prea mici), denumirea prescurtată a acestor derivaţii include un a. Prin urmare, cele 3 derivaţii unipolare ale membrelor sunt: avr (derivaţie amplificată cu bornă centrală a braţului drept); avl (derivaţie amplificată cu bornă centrală a braţului stâng); avf (derivaţie amplificată cu bornă centrală a piciorului). 7

8 Figura X.9. Formarea derivaţiilor avr, avl şi avf Linia derivaţiei unipolare este o linie imaginară care uneşte centrul electric cardiac (cu borna centrală). electrodul explorator cu Dacă plasăm liniile celor trei DUM în triunghiul lui Einthoven, ele reprezintă bisectoarele unghiurilor din triunghiul echilateral. În triunghiul lui Einthoven, centrul electric cardiac este considerat a fi centrul triunghiului. Fiecare linie de derivaţie are o polaritate pozitivă între punctul de plasare al electrodului şi centrul electric cardiac şi o jumătate negativă pe prelungirea derivaţiei, dincolo de centrul electric. Liniile derivaţiilor unipolare ale membrelor, împreună cu cele ale derivaţiilor bipolare se pot reprezenta într-un cerc, în care liniile derivaţiilor bipolare se aduc în centrul acestuia, prin mişcare de translaţie. Se obţine astfel un cerc tăiat de 6 axe din 30 în 30 de grade (sistemul hexaxial al lui Bayley, Pallares, Cabrerra). Semicercul inferior (corespunzător părţilor pozitive ale derivaţiilor) este notat cu grade pozitive. Semicercul superior (corespunzător părţilor negative ale derivaţiilor) este notat cu grade negative (figura din stânga.x.10). 8

9 Sistemul hexaxial este util pentru proiecţia vectorilor rezultanţi şi pentru calculul axului electric al unei unde Derivaţiile unipolare precordiale Derivaţiile unipolare precordiale înregistrează activitatea electrică a inimii, în plan orizontal. Electrodul explorator se plasează în anumite puncte standardizate ale regiunii precordiale şi se leagă la borna pozitivă a galvanometrului, iar electrodul indiferent se pune în centrul electric care se leagă la borna negativă a galvanometrului (fig. 4.15). Prin convenţie internaţională s-au stabilit şase puncte toracice de fixare a electrozilor în derivaţiile precordiale notate cu V1 V6, în care V înseamnă derivaţie unipolară cu bornă centrală, iar cifrele 1 6, reprezintă locul de plasare pe torace. V1 în spaţiul IV intercostal, parasternal dreapta V2 - în spaţiul IV intercostal, parasternal stânga V3 la mijlocul liniei care uneşte V2 cu V4 V4 - în spaţiul V intercostal, pe linia medioclaviculară stânga V5 pe o linie orizontală care trece prin V4 şi intersectează linia axilară anterioară V6 pe aceeaşi orizontală care trece prin V4 şi intersectează linia axilară medie Derivaţiile V1 şi V2 sunt situate în dreptul inimii drepte, V3 şi V4 în dreptul septului şi V5, V6 în dreptul inimii stângi (fig. X...). Linia derivaţiei precordiale este o linie imaginară care uneşte electrodul explorator cu centrul electric cardiac. În afara acestor derivaţii clasice, folosite curent, se mai cunosc: derivaţia V7 electrodul explorator este situat la intersecţia liniei axilare posterioare cu orizontala care trece prin V4; derivaţia V8 electrodul explorator este situat la intersecţia verticalei care trece prin vârful omoplatului stâng, cu aceeaşi orizontală care trece prin V4 ; conduceri precordiale drepte: V3R, V4R, V5R, V6R electrozii fiind plasaţi pe partea dreaptă a toracelui, simetric faţă de conducerile precordiale corespunzătoare de pe hemitoracele stâng; 9

10 Direcţia propagării excitaţiei în cord. Depolarizarea şi repolarizarea cordului Depolarizarea atrială este declanşată de stimulii fiziologici porniţi din nodulul sinusal. Atriul drept este mai aproape de nodulul sinusal, deci se va depolariza înaintea atriului stâng, cu 0,02 sec. Unda de depolarizare se împrăştie treptat în masa atrială, având o direcţie de sus în jos. Vectorul final al depolarizării atriului drept va fi orientat conform poziţiei lui în torace: de la dreapta la stânga (de la NSA către NAV); de sus în jos; dinapoi înainte (NSA este situat pe peretele posterosuperior al atriului drept). Vectorul depolarizării atriului stâng este mai tardiv decât cel drept şi este orientat aproape orizontal de la dreapta la stânga şi dinainteînapoi. Considerând că cei doi vectori se proiectează în plan frontal şi au aceeaşi origine, putem afla, aplicând regula de însumare a paralelogramului, vectorul rezultant al depolarizării celor două atrii. Acesta este reprezentat de diagonala paralelogramului format din cei doi vectori şi şi este orientat de la dreapta la stânga şi de sus în jos (fig. 4.7). Depolarizarea atrială este reprezentată pe ECG de unda P, pozitivă rotunjită, în care prima jumătate (panta ascendentă) este dată de depolarizarea atriului drept, iar cea de a doua jumătate (panta descendentă), de depolarizarea atriului stâng. Depolarizarea atrială curge de la endocard prima porţiune depolarizată, spre epicard, încă pozitiv, sub formă de dipoli. Un electrod plasat pe epicard (torace) va privi partea pozitivă (va fi plasat în câmp electric pozitiv), deci va inregistra o undă pozitivă unda P. Repolarizarea atrială începe din acelaşi loc de unde a început şi depolarizarea, adică de la endocard, care se va pozitiva, în timp ce epicardul este încă negativ. Electrodul plasat pe epicard se află în câmp electric negativ (priveşte partea negativă), prin urmarea, unda înscrisă este negativă. Unda negativă de repolarizare atrială este notată cu T - NU APARE PE ECG, deoarece este mascată de complexul qrs. Depolarizarea ventriculară începe cu depolarizarea septului, de la endocard către mijloc pentru septul stâng (vectorul fiind orientat de la stânga la dreapta) şi de la dreapta la stânga pentru septul drept. Vectorul rezultant al depolarizarii septale va fi orientat de la stânga la dreapta (vector 1, fig. X 12). Pe ECG se va înscrie unda q Urmează depolarizarea ventriculară, mai întâi vârful (unda R pe ECG), apoi pereţii laterali şi în final se depolarizează baza ventriculilor unda s pe ECG. Depolarizarea pereţilor ventriculari se face de la endocard la epicard, cu vectori orientaţi astfel: 10 Sursa: ck-guide-to-ecg.html Figura X12. Direcţia de depolarizare ventriculară.

11 de la stânga la dreapta şi de sus în jos pentru ventriculul drept (vector 2) de sus în jos şi de la dreapta la stânga pentru ventriculul stâng (vector 3). vectorul mediu rezultant al depolarizarii ventriculare este orientat de la dreapta la stânga şi de sus în jos (săgeata roşie). depolarizarea ventriculară este reprezentată pe ECG de complexul qrs. În plan frontal, depolarizarea ventriculară este reprezentată de complexul qrs în care: q reprezintă depolarizarea septală; R reprezintă depolarizarea vârfului ventriculilor; s depolarizarea marginilor laterale şi baza ventriculilor. În plan orizontal semnificaţia undelor din complexul qrs este determinată de sensul vectorilor de depolarizare (septal, al ventriculului drept şi stâng), de mărimea lor şi de poziţia electrodului explorator faţă de direcţia vectorului respectiv. în V 1, V 2 se înregistrează complexul de tip epicardic drept rs (r/s<1) în care: r este dat de depolarizarea septului şi ventriculului drept; S este dat de depolarizarea ventriculului stâng. în V 5, V 6 se înregistrează complexul de tip epicardic stâng qr sau qrs (raportul R/s>2) în care: q este dat de depolarizarea septală; R de depolarizarea ventriculului stâng; Figura X13. Înregistrarea complexelor epicardice în derivaţiile planului orizontal. s de depolarizarea bazei ventriculului drept şi conul arterei pulmonare. În V 3, V 4 se înregistrează un complex RS de tip echidifazic (R/S=1) (fig. X13). Repolarizarea ventriculară Repolarizarea ventriculară se face de la epicard la endocard (în sens invers depolarizării). Un electrod plasat pe membre, torace se află în camp electric pozitiv, deci va înscrie o undă pozitivă. Unda de repolarizare ventriculară se notează cu T. Reguli de înscriere a undelor în funcţie de poziţia vectorilor faţă de electrodul explorator: când un vector de depolarizare vine către electrod, acesta va înscrie o unda pozitivă (priveşte fața pozitivă, încă nedepolarizată); când un vector de depolarizare are direcţie opusă ( fuge de electrodul explorator) se va înregistra o undă negativă. În fapt, electrodul explorator priveşte acum faţa depolarizată, negativă a miocardului.. Sensul şi amplitudinea undelor în ECG depind de proiecţia vectorilor rezultaţi pe derivaţiile ECG ale planului frontal şi orizontal. 11

12 Înălţimea deflexiunii în orice conducere, depinde de mărimea vectorului şi de înclinarea sa faţă de derivaţia respectivă. Reguli de înscriere a undelor în funcţie de mărimea şi poziţia vectorilor faţă de o derivaţie: dacă vectorul este paralel cu derivaţia, unda este cea mai amplă. dacă vectorul se proiectează pe partea pozitivă a unei derivaţii, sensul undei va fi pozitiv, iar dacă se va proiecta pe partea negativă a derivaţiei, se va înregistra o undă negativă, mare sau mică, în funcţie de mărimea acestei proiecţii. dacă vectorul este perpendicular pe o derivaţie, se va înregistra un complex echidifazic (o fază pozitivă şi una negativă de valori egale) pentru un vector mare. dacă vectorul perpendicular este mic, mărimea undei este zero şi se înregistrează o linie izoelectrică.. Electrocardiograful Biopotenţialele generate de celulele şi ţesuturile vii, ca orice curenţi electrici, se produc prin faptul că între două puncte ale unui conductor electric există la un moment dat o diferenţă de potenţial electric. Această diferenţa de potenţial se poate înregistra cu ajutorul unui galvanometru. Un electrocardiograf este un galvanometru modificat care înregistrează cu viteză mare variaţiile de curent electric generate de inimă, pe care le amplifică şi le transformă în deplasări mecanice. În principiu, un astfel de aparat este alcătuit din: electrozi şi cabluri care stabilesc legătura dintre câmpul electric cardiac şi aparat; sistemul de amplificare electronic; sistem de filtrare a zgomotelor ; comutatori de derivaţii; sistemul de înregistrare care diferă după tipul aparatului: pe hârtie termosensibilă, mecanosensibilă, cu cerneală, pe un tub catodic, pe ecranul unui computer; un sistem de derulare a hârtiei. În funcție de numărul de canale, electrocardiografele pot fi: cu 3 canale cu 6 canale cu 12 canale Procedura de înregistrare a unei electrocadiograme 1. Pregăteşte aparatul: conectează-l la sursa de energie electrică, pune hârtie, verifică calibrarea, curăţă electrozii, dacă aceştia nu sunt de unică folosinţă. 2. Asigură condiţii optime de înregistrare: linişte, temperatură de confort (20 gradec), evitându-se temperaturile scăzute (determină contracţii musculare) sau temperaturile ridicate (transpiraţiile determină modificări de conductibilitate), care pot produce erori de înregistrare. 3. Spală-ţi mâinile 4. Prezintă-te pacientului, explică-i ce în ce constă procedura, obţine acordul şi cooperarea acestuia. 5. Introdu datele pacientului în aparat: numele complet, data naşterii, înălţimea, greutatea, medicaţia, numele examinatorului, precum şi data şi ora efectuării 12

13 înregistrării. Dacă aparatul nu permite acest lucru, toate aceste date vor fi scrise pe înregistrare, la finalizarea acesteia*. 6. Aşează pacientul pe pat în decubit dorsal cu toracele şi membrele descoperite, în stare de relaxare fizică şi psihică. 7. Degresează cu alcool tegumentele, în locurile de plasare a electrozilor şi pune pe tegumente o pastă bună conducătoare de electricitate. 8. Plasează electrozii astfel: Pe braţul drept electrodul cu clema roşie Pe braţul stâng electrodul cu clema galbenă Pe piciorul stâng - electrodul cu clema verde Pe piciorul drept - electrodul cu clema neagră. V1 - spaţiul IV i.c., parasternal dreapta. V2 - spaţiul IV i.c., parasternal stânga. V4 - spaţiul V i.c. stâng, pe linia medioclaviculara (vârful inimii). V3 - la mijlocul distanţei dintre V2 şi V4 V5 - la intersecţia dintre planul orizontal care trece prin V4 şi linia axilară anterioară V6 - la intersecţia dintre planul orizontal care trece prin V4 şi linia axilară mijlocie** Toţi paşii descrişi până acum sunt valabili pentru orice tip de aparat. În continuare, înregistrarea propriu-zisă va fi descrisă pentru electrocardiograful aflat în dotarea disciplinei: Cardiovit Schiller AT-1, care are 3 canale de înregistrare. 9. Apasă butonul START (verde). Se vor aprinde mai multe leduri. Dacă apare un sunet şi avertizarea electode lose trebuie să verificaţi fixarea electrozilor (sau a cablurilor). 10. Alege filtrele necesare butonul FILT 11. Apasă butonul AUTOSTART, dacă doreşti o înregistrare cu timp presetat (derivaţiile se succed automat, 3 câte 3 până la final) sau MANUAL dacă doreşti o înregistrare mai lungă. În acest caz, derivaţiile se comută prin apăsarea butoanelor cu săgeată. Aparatul permite înregistrarea simultană a 3 derivaţii grupate. După înregistrarea primului grup de derivaţii DI, DII, DIII se comută pe următoarele 3: avr, avl şi avf şi tot aşa până la ultimul grup: V4, V5, V6. După înregistrarea tuturor derivaţiilor se apasă pe butonul STOP. 12. Se îndepărtează electrozii. Se şterg tegumentele cu hârtie. Se spune pacientului să se ridice şi să se îmbrace 13. Se scoate înregistrarea din aparat, se noteză datele pacientului şi se trece la interpretare. * O înregistrare ECG reprezintă un document medico-legal, deci datele de identificare sunt obligatorii. ** Dacă electrozii sunt de unică folosinţă se plasează mai întâi ei şi apoi se conectează cablurile, respectându-se strict codul culorilor. Traseul ECG Un traseu ECG este format din unde, segmente şi intervale: unda P segmentul Pq complexul qrs segmentul S-T unda T intervalul qt; +/- unda U 13

14 Undele. Sunt deflexiuni pozitive sau negative cu parametri bine definiţi: morfologie, sens, amplitudine, durată, ax electric. undele situate deasupra liniei izoelectrice sunt numite unde sau deflexiuni pozitive. Cele situate sub linia izoelectrică sunt denumite unde negative undele de pe o ECG sunt: o unda P semnifică depolarizarea atrială; o undele complexului qrs - semnifică depolarizarea ventriculară o unda T - semnifică repolarizarea ventriculară; o unda U (apare rar) - semnifică repolarizarea finală ventriculară Segmentul este o linie izoelectrică şi reprezintă porţiunea de la sfârşitul unei unde până la începutul undei următoare. Pe un traseu ECG se înscriu 3 segmente: segmentul Pq de la sfârşitul undei P până la începutul undei q sau R, dacă q lipseşte. Se mai numeşte şi segment PR. Semnifică conducerea atrio-ventriculară segmentul ST - de la sfârşitul undei S până la începutul undei T. Semnifică începutul repolarizării ventriculare, faza pasivă, lentă. segmentul TP diastola generală. Este considerat linia izoelectrică, de referinţă! Intervalul: cuprinde segmente şi unde. intervalul Pq sau PR cuprinde unda P şi segmentul Pq. Se mai numeşte şi atriograma. Semnifică depolarizarea atrială şi conducerea atrio-ventriculară. intervalul qt cuprinde complexul qrs, segmentul ST şi unda T. Semnifică depolarizarea şi repolarizarea ventriculară. Se mai numeşte şi ventriculograma; intervalul RR constituie un ciclu cardiac. Caracteristicile normale ale undelor, segmentelor si intervalelor ECG sunt prezentate schematizat în tabelul numărul X1. Hârtia ECG. De regulă, hârtia ECG are un caroiaj caracteristic, standardizat. Fiecare casuţă mică este un pătrat cu latura de 1 mm. Căsuțele mari (care au 5 căsuțe mici) au 5 mm. Există şi hârtie la care o căsuţă are 2 mm. Pentru calculul duratei unei unde sau a unui segment trebuie să cunoaştem viteza de derulare a hârtiei. De cele mai multe ori, aceasta este de 25 mm/secundă, mai rar de 50 mm/sec. Dacă: într-o secundă se înscriu 25 mm, atunci unui milimetru îi corespunde o durată de 0,04 secunde. În această situaţie, o undă care se înscrie pe 2 căsuţe va avea o durată de 0,08 secunde. Pentru o viteză de 50 mm/sec., unui mm îi corespund 0,02 secunde. Pentru calculul amplitudinii unei unde trebuie să ştim etalonarea aparatului, adică, care este relaţia dintre voltaj şi amplitudinea în mm a unei unde. Standard, în ECG, la 1 mv corespunde o amplitudine de 10 mm. Deci, 1 mm = 0,1 mv O căsuţă mică va avea: - pe verticală (amplitudinea): 1 mm = 0,1 mv - pe orizontală (durata): 0,04 secunde 14

15 Citirea şi Interpretarea unei electrocardiograme. Presupune parcurgerea unor etape obligatorii. Aceste etape sunt: I. Stabilirea ritmului cardiac II. Stabilirea FC (frecvenţei cardiace) III. Stabilirea axului electric IV. Analiza undelor, segmentelor şi a intervalelor de pe traseul ECG I. Citirea ECG începe cu stabilirea ritmului. În condiţii fiziologice, ritmul inimii trebuie să fie sinusal. Criteriile ECG ale ritmului sinusal sunt: 1. Unda P: să existe, să preceda qrs şi să fie pozitivă în cel puţin două dintre derivaţiile standard ale planului frontal; Explicaţie: dacă există undă P înseamnă ca se depolarizează atriile; dacă precede complexul înseamnă ca se depolarizează mai întâi atriile şi apoi ventriculele; dacă este pozitivă înseamnă ca vectorul de depolarizare atrială are o direcţie normală, deci vine din nodulul sinusal 2. Distanţele R-R şi să fie egale de la un ciclu la altul; Criterii facultative: Intervalul Pq sau PR (dacă nu există undă q) să fie cuprins între 0,12 0,21 sec.; Frecvenţa cardiacă să fie cuprinsă între bătăi/min; Dacă toate criteriile sunt prezente, dar frecvenţa cardiacă este mai mare de 100 b/min, vorbim de tahicardie sinusală. Dacă toate aceste criterii sunt prezente, dar frecvenţa cardiacă este mai mică de 60 b/min vorbim de bradicardie sinusală. II. Se stabileşte apoi, alura ventriculară sau frecvenţa cardiacă (heart rate). Se determină distanţa în milimetri parcursă între două unde R apropiate (un ciclu cardiac). Dacă viteza de derulare a hârtiei este de 25 mm/sec, un milimetru este parcurs în 0,04 sec. Să presupunem, de exemplu că intervalul, R-R = 18 mm. Distanţa R-R reprezintă un ciclu cardiac. Această distanţă este parcursă deci în 18 x 0,04 sec = 0,72 sec. Ca să aflăm care este frecvenţa cardiacă, trebuie să vedem de câte ori această distanţă R-R se cuprinde într-un minut. Deci, împărţim 60 de secunde la 0,72 secunde = 83 cicluri cardiace/minut sau bătăi/min. Frecvenţa cardiacă se poate aprecia şi printr-o metodă mai rapidă, dar mai imprecisă. o Se identifică o undă R care se suprapune peste o linie verticală groasă a traseului ECG. o Apoi se numără 300, 150, 100, 75, 60, 50 pentru fiecare dintre liniile groase care urmează. o Frecvenţa se determină în funcţie de unda R imediat următoare, care se suprapune peste una dintre liniile groase ale graficului sau între acestea. 15

16 Fig. X 15. Modalitate rapidă de apreciere a frecvenţei cardiace, pentru viteza de derulare a hârtiei de 25 mm/sec. (după Dale Dubin, 2008) III. Calculul ÂqRs. În timpul activităţii inimi iau naştere o infinitate de dipoli electrici, orientarea lor în spaţiu putând fi reprezentată prin vectori. Rezultanta acestor vectori, constituie axul electric mediu sau rezultant. Există un ax electric rezultant al activării atriale, al activării ventriculare şi al repolarizării ventriculare. Axul electric, ca vector rezultant al depolarizării sau repolarizării, formează un unghi cu linia derivaţiei DI. Acesta este unghiul axului electric (ÂP, ÂqRs, ÂT). Determinarea axului electric ÂqRs se face prin mai multe metode: 1. Metoda sistemului hexaxial în care reprezentăm liniile derivaţiilor planului frontal în cerc. Se face suma algebrică a undelor complexului qrs în DI şi DIII sau în avl şi avf, apoi aceste mărimi se proiectează pe partea pozitivă sau negativă a celor 2 derivaţii sub formă de vectori. o Din vârful acestora se duc perpendiculare. Intersecţia acestor perpendiculare, unită cu centrul cercului constituie axul electric. Exemplu: complexul qrs în DI : q = - 1 mm, R = + 5,5 mm. Suma algebrică (5,5 1 = +4,5) = 4,5 mm; în DIII Rs; R = + 6 mm, s = - 2; suma algebrică (6 2 = 4) = + 4 mm. Se reprezintă aceste rezultate algebrice pe partea pozitivă a DI şi DIII. Din aceste puncte se ridică perpendiculare. Locul unde ele se intersectează se uneşte cu centrul cercului obţinându-se o săgeată, care este vectorul mediurezultant al depolarizării ventriculare, sau ÂqRs care formează cu DI un unghi (în cazul de faţă aproape de 60 grade). 2. Analizând ECG în derivaţiile planului frontal, căutăm acea derivaţie unde găsim qrs echidifazic. În această situaţie, ÂqRs este perpendicular pe această derivaţie. Exemplu: qrs este echidifazic în avl, ceea ce înseamnă că ÂqRs este perpendicular pe avl. În sistemul hexaxial avl este perpendicular pe DII. DII se află în cadranul de sus la 120 grade şi în cel de jos la + 60 grade. Pentru a stabili sensul corect al ÂqRs, vom analiza sensul qrs în DII. Dacă este pozitiv înseamnă că vectorul se proiectează pe partea pozitivă a DII deci în semicercul de jos la + 60 grade. Deci ÂqRs = + 60 grade. o În sistemul hexaxial există perechi de derivaţii perpendiculare, astfel: DI pe avf; DII pe avl şi DIII pe avr. o În cazul în care nu există complexe qrs echidifazice, se notează derivaţia în care qrs are amplitudinea maximă pozitivă sau negativă. În acest caz, ÂqRs va fi paralel cu jumătatea pozitivă sau respectivă negativă a acestei conduceri, în funcţie de sensul amplitudinii. 16

17 o Dacă qrs este echidifazic în mai mult de două din derivaţiile planului frontal, Â qrs este nedeterminabil, deoarece este perpendicular pe planul frontal. 3. Analizând sistemul hexaxial observăm că cercul este împărţit de către DI şi avf în 4 cadrane: o cadranul inferior stânga - între 0 şi + 90, corespunde ÂqRs normal; o cadranul superior stânga - între 0 şi - 90, arată devieri ale ÂqRs la stânga; o cadranul superior dreapta - între 90 şi 180 grade arată devieri ale ÂqRs extreme la dreapta; o cadranul inferior dreapta - între + 90 şi +180 arată devieri ale ÂqRs la dreapta. Figura X16. Axul qrs, amplitudinea şi sensul undelor în funcţie de cadranul în care se proiectează vectorul depolarizării ventriculare. DI şi avf împart cercul în 4 cadrane egale. IV. Analiza undelor, segmentelor şi a intervalelor de pe traseul ECG 17